沉积地质研究院马义权研究员在NI期刊Earth and Planetary Science Letters上发表重要学术成果
研究中-晚始新世暖室气候中的湖泊水文变化及其驱动机制,不仅对了解该时期大陆环境和生态响应具有重要意义,而且对陆相盆地油气勘探具有一定的科学价值。目前,对中-晚始新世湖泊水文变化的认识相对有限,部分原因是缺乏连续且具有精确年代学约束的陆相记录。
为解决该科学问题,沉积地质研究院马义权研究员及其合作者选择保存有完整中-晚始新世陆相沉积记录的渤海湾盆地东营凹陷为研究区,利用多条高分辨率古气候替代数据和岩心资料,结合前人建立的磁性地层序列,运用统计调谐方法,开展天文年代学研究;综合我国多个陆相盆地在天文年代学分析中的重要成果,利用沉积噪音模型,重建这些盆地的相对湖平面变化历史,并与全球海平面变化进行对比,得到以下认识:
(1)建立了长达999万年的陆相高分辨率天文年代标尺(48.51-38.52Ma)。研究认为该年代标尺较好的解决了目前中始新世地磁极性序列存在的争议(例如Chron C18r的延续时间),为建立更稳健的中始新世地质年代标尺贡献力量。
(2)研究表明湖平面变化的120万年周期与碳酸盐含量变化的120万年周期呈反相位关系,但与粘土矿物含量变化的120万年周期呈同相位关系,这可能是周期性交替的大陆气候水文演化引起的。
(3)发现多个陆相盆地湖平面变化的240万年周期与全球海平面变化基本同步(图1),说明中-晚始新世东亚地区的湖泊水文受到了全球海平面变化的调节,这可能与240万年轨道偏心率周期驱动有关,并提出全球海平面变化可能是影响东亚水文气候和淡水资源的一个重要因素。
该研究成果已于近日在国际顶级地学期刊Earth and Planetary Science Letters上发表。成都理工大学为该成果的第一完成单位,沉积地质研究院马义权研究员为第一作者,马超教授和北京大学地球与空间科学学院李明松研究员为共同通讯作者。沉积地质研究院客座教授James Ogg和张晨研究员、数理学院冯俊教授和硕士研究生周春花参与了该项研究。得克萨斯大学阿灵顿分校Majie Fan副教授、中国地质大学(武汉)陆永潮教授和刘晓峰教授、胜利油田刘惠民教授、壳牌石油公司James Eldrett博士为该论文的共同作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目等联合资助。

图1中-晚始新世区域湖平面变化与全球海平面变化的关系
(A)天文理论曲线La2010d的偏心率周期及其240万年滤波;(B-D)不同盆地湖平面曲线的240万年滤波;(E-G)全球海平面变化曲线。

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文章信息及链接:
Ma, Y., Fan, M., Li, M., Ogg, J.G., Zhang, C., Feng, J., Zhou, C., Liu, X., Lu, Y., Liu, H., Eldrett, J.S., Ma, C., 2023. East Asian lake hydrology modulated by global sea-level variations in the Eocene warmhouse. Earth and Planetary Science Letters 602, 117925.https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117925
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X22005611